1、第35讲细胞工程1.(2018山东沂源模拟)如图为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列有关叙述错误的是()A.过程培养基配方中,植物生长调节剂的浓度比例不同B.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中RNA种类和数量相同C.将过程形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗D.过程常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂答案B为脱分化过程,为再分化过程,决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要,所以过程培养基配方中,植物生长调节剂的浓度比例不同,A正确;白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同,但
2、由于细胞选择表达的基因不同,因此它们所含RNA种类和数量不同,B错误;人工种子是通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。因此,将过程形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗,C正确;由于基因突变具有多害少利性和不定向性,需要进行检测与筛选,因此常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂,D正确。2.(2018山东微山模拟)下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中,正确的是()A.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,一般需要灭活的病毒或聚乙二醇诱导B.融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生单克隆抗体C.体外培养时,一个浆细胞可以产生抗体,能
3、无限增殖D.单克隆抗体与常规抗体相比,特异性强、灵敏度高、可以利用分子克隆技术大量制备答案A不同种类的动物细胞融合需要物理、化学或生物的方法来诱导才能实现,其中生物方法是利用灭活的病毒来诱导,化学方法是利用聚乙二醇作诱导剂,A项正确;第一次筛选出的融合细胞杂交瘤细胞不一定能产生针对特定抗原的单克隆抗体,需要进行第二次筛选才能达到目的,B项错误;浆细胞是高度分化的细胞,已经失去分裂能力,只能分泌抗体,不会增殖,C项错误;与一般的血清抗体相比较,单克隆抗体最主要的优点在于特异性强、灵敏度高,它可以利用杂交瘤细胞的克隆而实现大量制备,而非分子克隆,D项错误。3.(2018山东聊城质检)下列有关细胞工
4、程的说法正确的是()A.在愈伤组织形成过程中,除适宜的温度、pH和无菌条件外,还需要有植物激素进行调节B.植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体,然后再用灭活的病毒促进融合C.利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式D.动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养,CO2的作用是为细胞提供碳源答案A愈伤组织形成过程中,需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节,A正确;灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法,B错误;核移植属于克隆,为无性生殖,不会产生新物种,C错误;动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养,CO2的作用是维持培养液的pH,D错误。4.(2018安徽六安期末
5、)下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图,请据图回答:(1)步骤的方法是。步骤常用的化学试剂是,之后(“是”或“否”)需要筛选。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植物的过程中,运用的技术手段是,其中步骤是。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植物,与A、B两种植物相比,该杂种植物是新物种的原因是。(3)培育该杂种植物的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律?为什么?。答案(1)酶解法聚乙二醇是(2)植物组织培养技术脱分化该杂种植株与A、B两种植物间均存在生殖隔离(3)不遵循,该过程不属于有性生殖解析(1)图为植物体细胞杂交过程示意图,其中表示去壁获取原生质体的过程,常用酶解法,即用纤
6、维素酶和果胶酶处理;表示人工诱导原生质体融合,常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG),诱导后形成的两两融合的原生质体有三种,所以需要进行筛选。(2)图中表示再生出新细胞壁的过程,杂种细胞通过植物组织培养技术培育成为杂种植物,过程表示脱分化;表示再分化过程。图中获得的杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离,所以是新物种。(3)图示为植物体细胞杂交过程,没有经过不同配子的结合,所以不属于有性生殖,因此该过程中遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律。5.(2018湖北荆州模拟)细胞工程是一门新兴的生物工程技术。在动、植物的育种;药物提取;药物生产等领域的应用十分广泛。利用所学知识回答以下关于细胞工程的相关
7、问题。(1)釆用植物细胞工程育种的方法如下:甲细胞乙细胞甲原生质体乙原生质体杂种细胞愈伤组织胚状体目的植株以胚状体为材料,经过人工薄膜包装得到的人工种子,在适宜条件下同样能够萌发成幼苗,与天然种子培育相比,人工种子的培育具有哪些显著的优点?。甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是。利用杂种细胞采用植物组织培养技术可以培育成杂种植株,该技术的核心步骤是和。(2)已知西湖龙井茶叶含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效。可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到阶段,然后从(填细胞器)中提取茶碱。如果想获得脱毒的龙井茶苗,可以切取一定大小的等进
8、行组织培养。答案(1)生产不受季节、气候和地域的限制;一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性 新细胞壁的形成脱分化再分化(2)愈伤组织液泡茎尖6.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖曲线(甲)及细胞变化图(乙),请回答下列问题:(1)图甲中点以后表示细胞的传代培养,AB段可能发生了如图乙(填序号)所示的现象,在进行B至C过程培养前,需要用处理细胞。 (2)动物细胞培养,一般传至代以内细胞能保持正常的二倍体核型。 (3)为制备单克隆抗体,需将注射到小鼠体内,以此获取,同时将该细胞与图乙(填序号)所示的细胞融合形成杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞的特点是。为筛选能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,可用培养
9、基来达到目的。答案(1)B接触抑制胰蛋白酶(胶原蛋白酶)(2)10(3)抗原浆细胞既能无限增殖,又能产生专一抗体选择性解析(1)B点之前是初次培养,称为原代培养;AB段增殖速度缓慢,是因为发生了图乙中所示的接触抑制现象,若要继续进行传代培养,需要用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理使组织细胞分散开来。(2)传代培养10代以上,细胞的二倍体核型可能会发生改变,10代以内的细胞仍然保持二倍体核型。(3)制备单克隆抗体时,需要将浆细胞和能无限增殖的细胞(如中发生癌变的瘤细胞)融合,二者融合后形成的杂交瘤细胞,既能像瘤细胞那样无限增殖,又能像浆细胞那样产生专一抗体。需要利用特定的选择性培养基将产生单一抗体的杂
10、交瘤细胞筛选出来。7.(2018湖北六校联考)克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞淍亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。请回答:(1)图中重组细胞的细胞核来自细胞,早期胚胎移入受体子宫继续发育,经桑椹胚、囊胚和胚最终发育为克隆猪。(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl-2 mRNA的分子数,从而反映出Bcl-2基因的转录水平。图中X表示过程。在PCR过程中利用技术可检测出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数。(
11、3)该过程所涉及的现代生物技术有早期胚胎培养、胚胎移植、和。(4)目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因。答案(1)体原肠(2)反转录DNA分子杂交(3)动物细胞培养核移植技术(4)10代以内的细胞保持正常的二倍体核型8.(2018河南林州调研)单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备,已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如图所示:(1)过程常用的方法是。(2)向小鼠体内注射抗原蛋白,使小鼠产生免疫。从小鼠体内分离的细胞是,细胞应具有的特点是。(3)体外培养细胞,首先应保证其处于的环境中,其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧
12、化碳的作用是。(4)对于转基因成功的细胞还要进行克隆化培养和检测。(5)若要预防H7N9禽流感,可用图中的作为疫苗。答案(1)显微注射法(2)体液(只答特异性不可)B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞)既能无限增殖,又能产生特异性抗体(3)无菌、无毒(缺一不可)维持培养液的pH(4)(专一)抗体(5)抗原蛋白9.药用蛋白人组织纤维溶酶原激活物(htPA)可在转htPA基因奶牛的乳汁中获得。如图表示利用奶牛乳汁生产人组织纤维溶酶原激活物的培育过程:(1)htPA基因cDNA可通过克隆筛选获得。构建表达载体时,必须将htPA基因cDNA与牛乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起。(2)通过形成图中的
13、过程中,通常取培养代以内的细胞,原因是。(3)图中“未受精的卵”是指的卵母细胞,而不能用普通的体细胞作为受体细胞,原因是“未受精的卵”。(4)与的遗传性状不一样的原因是。(5)图示过程中涉及的科学技术有转基因技术、胚胎移植技术等。 答案(1)启动子(2)1010代以内的细胞能保持正常的二倍体核型(3)M中期(减数第二次分裂中期)体积大,易操作,含有促进细胞全能性表达的相关物质(4)个体的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核(5)动物细胞培养技术体细胞核移植技术解析(1)真核生物的基因中含有内含子,cDNA是以mRNA为模板反转录形成的,没有非编码区和内含子序列。牛的乳腺蛋白基因只在泌乳期的乳腺细胞
14、中表达,因此将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,才使得htPA基因的表达产物在乳汁中获得。10.(2018河北衡水检测)细胞的种类不同,特异性表达的蛋白质也不同,如效应T细胞可以产生干扰素,乳腺细胞可以分泌乳腺蛋白,膀胱壁细胞可分泌尿血小板溶素膜蛋白。其中效应T细胞产生的干扰素(IFN)具有抑制细胞分裂、调节免疫、抗病毒、抗肿瘤等多种作用。请回答下列问题。(1)通过分析干扰素的氨基酸序列,可人工合成编码干扰素的序列,该序列(填“是”或“不是”)唯一的。利用PCR的方法对人工合成的干扰素基因扩增时,用方法使DNA变性。(2)若将干扰素基因导入癌细胞,在的环境,一定的营养,适宜的
15、温度和pH,气体环境等条件下,可从体外培养的培养液中源源不断地提取得到干扰素。(3)目的基因在血液中表达的转基因动物叫做血液反应器。由于某些物质进入血液会影响动物的健康,因此血液生物反应器比较适合生产(选填“胰岛素”“抗体”或“干扰素”中的一种或多种)。(4)乳腺生物反应器的原理是外源基因与的启动子构建成基因表达载体,使干扰素基因在乳腺中表达,通过回收乳汁获得干扰素。(5)膀胱反应器可将干扰素基因插入基因中,使干扰素分泌到尿液中。与乳腺反应器相比,膀胱反应器的优势表现在 。答案(1)脱氧核苷酸不是加热(2)无菌、无毒(3)抗体、干扰素(4)乳腺蛋白基因(5)尿血小板溶素膜蛋白周期短、不受性别和
16、年龄的限制解析(1)目的基因的获取可以采用人工合成的方法,即通过分析干扰素的氨基酸序列,可人工合成编码干扰素的脱氧核苷酸序列,由于一种氨基酸可以由多种密码子决定,因此通过该方法获得的序列不是唯一的。利用PCR的方法对人工合成的干扰素基因扩增时,用加热方法使DNA变性。(2)若将干扰素基因导入癌细胞,需要采用动物细胞培养技术培养癌细胞,即在无菌、无毒的环境,一定的营养,适宜的温度和pH,气体环境等条件下,可从体外培养的培养液中源源不断地提取得到干扰素。(3)胰岛素在动物的血液中会降低动物的血糖,对动物有害;而抗体和干扰素属于免疫活性物质,对动物健康有利,因此血液生物反应器比较适合生产抗体、干扰素。
